劉德華　張丹慧

【摘 要】采用AT89S52單片機設計了一款的簡易智能小車。該智能小車采用金屬感應器TL-Q5MC來檢測路上感應到的鐵片，從而把反饋到的信號送單片機，使單片機按照預定的工作模式控制小車在各區(qū)域按預定的速度行駛。本設計結(jié)構(gòu)簡單，較容易實現(xiàn)，但具有高度的智能化、人性化，一定程度體現(xiàn)了智能。

【關鍵詞】智能車；AT89S52；單片機；金屬感應器

0 引言

智能作為現(xiàn)代的新發(fā)明，是未來的發(fā)展方向，可以按照預先設定的模式在一個環(huán)境里自動的運作，不需要人為的管理，可應用于科學勘探等多種用途。智能車就是其中的一個體現(xiàn)。本文著重對智能小車的設計進行了探討。采用具有高穩(wěn)定性的AT89S52單片機為控制核心，用金屬感應器TL-Q5MC作為檢測元件來檢測路上感應到的鐵片，采用霍爾元件A44E檢測小車行駛速度；采用1602LCD實時顯示小車行駛的時間，小車停止行駛后，輪流顯示小車行駛時間、行駛距離、平均速度以及各速度區(qū)行駛的時間。

1 系統(tǒng)的具體設計

1.1 路面檢測模塊

應用一個金屬感應器，安裝在車盤下，離地略小于或約四毫米。當金屬傳感器檢測到鐵片時將對單片機發(fā)送中斷信號，單片機運行中斷，改變輸給電機驅(qū)動信號的電壓占空比來控制小車的速度。

1.2 LCD顯示模塊

采用1602LCD，由單片機的總線模式連接。為節(jié)約電源，LCD的背光用單片機進行控制。

1.3 測速模塊

通過霍爾元件感應磁鐵來產(chǎn)生脈沖（當霍爾元件在離磁場較近時輸出會是高電平，其它時候是低電平），一個車輪均勻放四個小磁鐵，計算一秒所得的脈沖數(shù)，從而計算出一秒小車輪子轉(zhuǎn)動圈數(shù)，再測量出小車車輪周長即可計算出小車當前速度，累加可得到當前路程。

1.4 控速模塊

考慮到元器件的缺少以及所用的電路的驅(qū)動電機的電路原理圖和小車自帶的電路的電機驅(qū)動原理圖一樣，所以暫時使用小車自帶的電機驅(qū)動電路圖。

1.5 復位電路模塊

此款智能智能小車用到的I/O口：小車速度的變換采用RD0、RD1控制，RD2～RD6用于紅外傳感器的輸入，小車的開關按鈕為RD7，RC0～RC5用于電動機的使能和方向控制，RB0～RB2用于串行工作方式的LCD顯示（SMG12864ZK），RB3～RB4用于測速單元的輸入。單片機的復位電路通過手動來實現(xiàn)。

1.6 模式選擇模塊

模式選擇模塊通過一個74LS00與非門和兩個不帶鎖按鈕來控制單片機單片機的兩個中斷口，從而按動按鈕來選擇小車走動的路型、來選擇小車的速度是快速、中速、慢速；走完路程小車停止后還可以通過按鈕選擇想要在LCD上想看的信息，比如總時間、走過各段路程的時間、平均速度、總路程等。

小車走動的模式選擇有：

（1）直線型：滿足設計任務的基本要求，能穩(wěn)定的走完全程。之后按順序循環(huán)不斷的顯示走完全程所用的時間、走完高速區(qū)所用的時間和走完低速區(qū)所用的時間這三個時間；或者可以通過兩個按鈕以及LCD顯示的菜單選擇所要看的內(nèi)容如平均速度、全程距離以及那三個時間。

（2）S型：滿足設計任務的發(fā)揮部分的要求，小車能自動的感應到在前面或在后面鐵片，即第一次轉(zhuǎn)彎后若感應到的是錯誤的方向，則小車會后退自動調(diào)整方向，沿著S型的鐵片走。當走完S型鐵片后的一定時間里，小車自動停止。之后自動進入菜單由我們自己選擇要看的內(nèi)容時間、平均速度和所走的距離。

（3）自動型：小車先以一定的速度走完全程，之后再以一定的速度倒退回起點，再調(diào)整速度在一定的時間內(nèi)走完全程。走完后LCD顯示的內(nèi)容與直線型顯示的內(nèi)容一樣。

2 結(jié)論

以AT89S52單片機作為核心部件，該智能小車采用金屬感應器TL-Q5MC來檢測路上感應到的鐵片，從而把反饋到的信號送單片機，通過各種方案的討論及嘗試，最后智能小車可以實現(xiàn)：

（1）自動避開障礙物，找到合適的路徑；

（2）自動識別路線狀況，并根據(jù)實時狀況快速做出判斷；

（3）自動顯示所要求的時間；

（4）自動尋線前進，能智能檢測、撿起、放下鐵片；

（5）行駛到規(guī)定的地點自動停止并顯示結(jié)束。

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[責任編輯：王楠]